绞吸式挖泥船疏浚施工方案

绞吸式挖泥船疏浚施工方案工艺流程绞吸式挖泥船是用装在绞刀前端的松土装置——绞刀，将水底泥沙不断绞松，同时利用泥泵工作产生的真空和离心力作用，从吸泥口及吸泥管吸进泥浆，通过排泥管输送到卸泥区。其特点是能够将挖据、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一次完成，能够在施工中连续作业。本工程绞吸式挖泥船主要工艺流程图，见图5.3-1所示：绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船水上管线陆地管线吹填区图1-1绞吸船施工工艺流程图疏浚施工开工部署绞吸挖泥船采用船艉钢桩定位，定位桩位于分条挖槽的中心线上，绞刀桥架前端左右各抛设一只横移锚，锚缆长度抛出挖槽外约60m，并抛设锚样浮标。抛锚时，绞吸式挖泥船由锚艇拖带至施工区，利用GPS-RTK精确定位在施工区挖槽起点，并在GPS-RTK系统的引导下调整船位，使主桩对准分条挖槽的施工中心线，绞刀位于起点挖槽边线上，待锚艇航行惯性消失后，下放该定位桩进行定位。根据风和水流情况确定抛锚顺序，一般先抛设上风、上流锚，将锚抛在边锚缆与当时船身的前夹角45°的位置，不要小于45°。抛锚时，将绞刀转移到挖泥边线上，下放到泥里定住船身，抛锚后收紧横移缆，待锚抓住后，方可将绞刀提出泥面。施工方法在完成船舶与排泥管线的接卡等开工展布工作后，根据GPS-RTK定位系统显示设定的绞刀位置定深下放绞刀桥梁进行开挖，被绞刀破碎的泥土通过挖泥船的大功率离心式泥泵将泥土通过排泥管线输送至吹填区。绞吸式挖泥船疏浚时采用定位钢桩法定位施工、进行扇形挖泥作业。挖泥时绞吸式挖泥船艉部主桩做为摆动中心，收放左右锚，摆动绞刀和船身，按扇形挖泥，利用台车和副桩交替移船前进。绞吸船施工示意图见图5.4.2-1所示。图2-1绞吸式挖泥船施工示意图（1）分条施工疏浚区域分条进行施工。施工区域平行于B12围堰沿线分条，分条宽度为100m。开挖过程中条与条搭接不小于10m，段与段搭接不小于25m，以防漏挖。（2）分层施工根据船舶绞吸挖掘情况，由于挖泥厚度较大，一般为11.8～13.5m，需要分层开挖，分层厚度取5.0～8.0m，实际施工时适时调整分层厚度。挖泥区边坡处开挖采用按“上欠下超”分层分台阶开挖，形成阶梯形，每2m一个台阶，自然坍塌形成边坡。开挖时按1:5或1:3设计边坡计算好开挖线和放坡距离，避免边坡处超宽，边坡开挖工艺见图5.4.2-2所示。图2-2边坡台阶开挖工艺示意图（3）分段施工本标段清淤换填区由于清淤底标高不同及工期要求分为9个施工段，每施工段完成清淤后进行基槽验收，合格后及时跟进陆域回填，分段划分图见图5.4.2-3所示。图2-3清淤区分段划分布置图泥泵工况确定泥泵工况系指泥泵工作的流量和水头，泥泵工况的选定要在泥泵及其主机的可用性能范围内，排泥管路能够输送，且磨损较小，并使土方生产率较佳。泥泵工作的流量范围，最小不致使排泥管路中的流速太小，而产生泥砂沉积，出现堵塞现象；最大不致使泥泵产生气蚀、或主机超功率、或超转矩。在泥泵工作流量范围内，选定的施工流量，要使挖泥船能发挥挖吹能力，达到较佳生产率，同时要考虑减小泥泵、管路的磨损和节约能耗等。排泥管线布置1、水上管线组装铺设方法水上管线采用自浮式钢管和胶管相隔连接结构。采用管线规格：Ф750mm×12m，胶管规格：Ф750mm×2m。水上管一端与施工船排泥管连接，另一端加装空气释放阀与水下管连接，中间每隔200米用锚固定，全部采用法兰连接。具体见图5.4.4-1所示。图3-1水上管线布设示意图2、陆地管线布设排泥管线经围堰进入吹填区后，分多个排泥出口由北至南向前推进，在完成200m范围吹填后拆除，重新向纳泥区延伸架设。3、陆地管线组装陆地管线由单节长6m或12m，直径750mm的钢管和不同角度的弯头及部分胶管组成，采用法兰加胶垫圈连接。4、排泥出口在纳泥塘中距泄水口最远处布设排泥管口，以延长泥浆流程，创造较好的沉淀条件。5、排泥管口消能器在排泥管口装有消能器，以减少疏浚施工水流对泥浆沉淀的影响，加快泥浆的自然沉淀。其结构见图5.4.4-2所示。图3-2消能器结构图6、排泥管线组装计划本工程在进行纳泥2区吹填时，排泥管线较纳泥4区使用较长，故以吹填纳泥2区管线使用最长工况作为计划依据。根据施工安排要求，纳泥2区需先进行吹填施工。管线组装分两阶段进行。第一阶段主要以完成300m范围吹填施工为主，考虑远端吹填管线使用较长，故管线组装计划及布设情况分别见表3-1及图3-3。表3-1第一阶段排泥管线组装计划序号管线名称规格型号长度备注1岸管750mm1200m——2浮管750mm600m——注：为确保船舶顺利开工，管线组装须在船舶进场前完成。图3-3第一阶段管线布设示意图第二阶段进行300m范围后方吹填表3-2第二阶段排泥管线组装计划表序号管线名称规格型号长度备注1岸管750mm1800m——2浮管750mm600m——图3-4第二阶段管线布设示意图围堰及泄水口形式本工程纳泥2区泄水口设置在西北角位置处，此处设置泄水口离排泥管道口较远，具体见图4-1所示。图4-1纳泥2区泄水口布置示意图本工程采用挡水围堰式泄水口，泄水口门外设置一圈挡水围堰，泄水口门埋设7根Ф800×12mm排水钢管，分2层并列排放，并通过加高挡水围堰高度来调节泄水口标高。采用此种泄水口比较容易控制纳泥区中水位的高低，能预防将含泥量超标的泥水排掉，满足环保要求。本工程在吹填开工前回填挡水围堰及埋设泄水口排泥管，埋设底标高为1.8m。泄水口安装完成之后，钢管之间用粘土填实后，加以30cm山皮土覆盖，表层再加以块石覆盖，确保堤身稳定。泄水口布置结构图见图5.4.5-2。图4-2疏浚吹填施工泄水口布置结构图随着吹填施工进度，根据吹填水面标高需要随时加高挡水围堰标高来调节水位。使围堰泄水系统处于可控可调节状态。根据施工图纸及现场实际情况，本标段各区域排泥口、泄水口平面布置如图4-3所示。图4-3排泥口、泄水口平面布置吹填施工吹填施工采用标杆法控制标高，吹填区内插标杆，标杆上标注设计吹填标高和预留沉降超高位置。一旦吹填达到预留沉降超高位置，及时延伸管线。施工时根据实际吹填成陆情况，管线人员及时延伸排泥管线，间距一般为100m。吹填施工从远离泄水口处开始，逐渐向泄水口靠近，以减少吹填土的流失量。当排泥管伸入吹填区内，严禁排泥口正对围堰吹填，要离开泄水口有一定距离，同时要注意吹填尾水的排水情况和对已吹填成陆区域的冲刷，必要时在泄水口外侧采取抛石等措施对泄水口进行相应的保护，以防止冲刷。吹填区内的水位由挡水围堰来控制，高度控制在高出吹填时泥面0.2m，以后随吹填标高的增高，逐步回填开山石加高挡水围堰的高度，直至吹填结束。回淤处理根据施工网络进度计划的要求，疏浚吹填施工与陆上回填抛石的施工会有一定时间的间歇期，换填区基槽内可能会产生一定数量的回淤，陆抛前对基槽内的回淤进行处理。清理回淤施工安排1艘2500m³/h绞吸式挖泥船进行。陆抛前对基槽分段进行验收，如发现回淤厚度超过设计和规范的要求用绞吸式挖泥船进行清淤，清淤的淤泥吹至指定围堰纳泥区内。资源计划人力资源计划表3-1人力资源计划配置表序号工种数量（人）1技术员23质检员14专职安全员15测量管理人员16设备管理人员27经营管理人员18焊工29船员20合计30船机设备配置本工程疏浚吹填方量约为1250万m³，安排2艘2500m³/h绞吸式挖泥船进行清淤施工。工效分析：绞吸式挖泥船每个月正常作业时间按500小时计算，1艘2500m³/h绞吸式挖泥船每月可挖泥约90万m³；2艘绞吸式挖泥船每月可挖泥约180万m³。本标段完成疏浚吹填共需约7个月完成，满足施工总体进度的要求。根据挖泥船施工需求，另配置2艘拖轮、2艘锚艇、2艘交通船。为了防止船舶施工时相互干扰，船舶布置时前后左右交错，保证每船之间有100m左右的安全距离。本工程疏浚、吹填施工拟配置主要船机设备见表3-1所示： 表3-1疏浚、吹填施工船机设备配置表序号机械设备名称型号规格数量备注1绞吸式挖泥船2500m3/h2疏浚吹填2